北极:1000MW机组经过热网系统的改造后，需要更大的抽汽量被供热使用，低压缸负荷调节幅度及响应速度降低，导致机组响应一次调频能力减弱。结合电厂实际运行情况，对供热调门进行适当优化，作为一次调频能力的补充手段，为机组安全经济运行提供了保障。
原文发表于《上海节能》2019年第8期，标题为：浅析1000MW机组供热一次调频控制应用
0前言
上海漕泾发电有限公司（以下简称“漕泾电厂”）位于上海化工区西侧，装机容量为2×1000MW超超临界压力机组，锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的SG-2956/27．46-M534超超临界压力的直流锅炉，汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴四缸四排汽凝汽式汽轮发电机组。为减少节流损失,机组采用CTF运行方式,即滑压运行。随着漕泾化工区内拜耳、巴斯夫、英国石油化工等数十家大型跨国化工企业的入驻，用热需求不断增加。为了开拓供热市场，漕泾电厂对供热系统进行了改造。由于汽机抽汽蓄热的使用，供热抽汽量增大时，调频阀位指令能得到更大的高中压缸调频负荷，但低压缸负荷调节幅度及响应速度降低，不利于机组一次调频功能对负荷需求的快速有效响应，尤其是机组0抽汽供热不能同时使用。
图1供热系统改造图
1供热系统简介
漕泾电厂在克服各项边界条件的限制后完成了供热系统的综合改造，使两台机组都具备抽汽供热系统。抽气供热分为高压抽汽供热和中压抽汽供热系统，分别引至高压供汽管网及中压供汽管网。为了保证机组在低负荷情况下能安全、稳定对外进行高压供热，从汽轮机补气阀前将蒸汽引出经减温减压后作为高压供热汽源的补充。供热系统示意图见图1。
2供热系统参与调频方案设计
2.1过载补汽阀的适时投用
漕泾电厂完成0抽汽供热管道，导致供热蒸汽超温超压，影响供汽品质。因此，在0抽汽不投用的情况下，可以重新投用补汽阀参与一次调频。
2.2供热系统快速加负荷的方案设计
上海市一次调频考核主要判断在60秒内机组能够贡献的积分电量增值。在此情况下，可利用机组发电过程中存储于热力系统中的能量补充燃料响应的惯性和迟延。燃料量调节负荷存在大惯性大迟延，而利用机组热网具有的蓄热能量，当电网出现低频故障时，借助前馈控制快速、准确的优点，快速关小高压或中压供热调门的方式来响应一次调频动作，利用减少汽轮机的抽汽量，为机组贡献负荷。同时由于供热管网的蓄热作用，关小供热调压阀门短时间内对热网影响不大。一般情况下，一次调频发生的持续时间较短，这段时间内减少抽汽量对整个供热系统的压力和温度的影响不大，从而实现机组的供热系统蒸汽参数在热网许可的变化范围内，进行抽汽供热参与一次调频。
虽然热网储能兼具容量大和负荷调节速度快的优点，但其容量有限，与锅炉储能相同，最终仍需要燃料能量来补充。因此，利用热网储能快速增加负荷的方案，必须实现能量在不同尺度上的配合。快速增加负荷响应方面，借助前馈控制，将一次调频加负荷指令分别作为燃料、给水和供热调门的前馈，形成多尺度前馈控制方案。
2.3供热系统的经济运行
漕泾电厂供热运行使用一抽或冷再供汽时，如因负荷较低而不能满足热网要求，可适时切换至压力高一等级的抽汽供汽（如：冷再切至一抽，一抽切至0抽汽的压力、温度参数比1抽汽的压力、温度参数比冷段高。故得出冷端供汽的经济性大于1抽供汽的经济性大于抽汽供热未投用情况下，优先使用补汽阀进行一次调频，电网低频差大于5转时，切除供热气源作为调频功能的辅助手段。电网低频差大于4转时，负荷工况小于70%，且0抽的供热汽源。出现较大低偏差（大于5转）时，再切除其他供热汽源。
根据试验分析的结论，低负荷情况下，在主蒸汽压力低的情况下，一次调频的能力会有所减弱，再减少供热抽汽量，在80%负荷以下多切一路供热汽源,从而提高一次调频加负荷性能。具体方案见表5。
表5不同负荷工况下的一次调频方案
在0抽投用情况下，切除1抽或冷再作为大频差调节辅助手段从而形成供热机组一次调频低频差加负荷方案的一个有效补充。
7小结
对于供热改造完成的超超临界机组，尤其是#0抽投用后，在此工况下失去了继续开大补汽阀，快速增加负荷的一个手段。结合机组特点对高、中压抽汽供热蓄能利用进行试验和分析，总结出一套较完整的方案，能实现电网低频下快速增加负荷的一次调频功能，满足一次调频的性能要求。供热调节阀被切除后，在恢复阶段，由于热网工况有所波动，暂时不能实现过程全自动控制，这将是今后的研究方向。
参考文献：略
注：原文发表于《上海节能》2019年第8期，标题为：浅析1000MW机组供热一次调频控制应用
免责声明：以上内容转载自北极星火力发电网，所发内容不代表本平台立场。
全国能源信息平台联系电话：，邮箱：hz@，地址：北京市朝阳区金台西路2社
